stand/i386/libi386/biosdisk.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1998 Michael Smith <msmith@freebsd.org>
   3  * Copyright (c) 2012 Andrey V. Elsukov <ae@FreeBSD.org>
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 /*
  32  * BIOS disk device handling.
  33  *
  34  * Ideas and algorithms from:
  35  *
  36  * - NetBSD libi386/biosdisk.c
  37  * - FreeBSD biosboot/disk.c
  38  *
  39  */
  40
  41 #include <sys/disk.h>
  42 #include <sys/limits.h>
  43 #include <stand.h>
  44 #include <machine/bootinfo.h>
  45 #include <stdarg.h>
  46
  47 #include <bootstrap.h>
  48 #include <btxv86.h>
  49 #include <edd.h>
  50 #include "disk.h"
  51 #include "libi386.h"
  52
  53 #define BIOS_NUMDRIVES          0x475
  54 #define BIOSDISK_SECSIZE        512
  55 #define BUFSIZE                 (1 * BIOSDISK_SECSIZE)
  56
  57 #define DT_ATAPI        0x10    /* disk type for ATAPI floppies */
  58 #define WDMAJOR         0       /* major numbers for devices we frontend for */
  59 #define WFDMAJOR        1
  60 #define FDMAJOR         2
  61 #define DAMAJOR         4
  62
  63 #ifdef DISK_DEBUG
  64 #define DEBUG(fmt, args...)     printf("%s: " fmt "\n", __func__, ## args)
  65 #else
  66 #define DEBUG(fmt, args...)
  67 #endif
  68
  69 /*
  70  * List of BIOS devices, translation from disk unit number to
  71  * BIOS unit number.
  72  */
  73 static struct bdinfo
  74 {
  75         int             bd_unit;        /* BIOS unit number */
  76         int             bd_cyl;         /* BIOS geometry */
  77         int             bd_hds;
  78         int             bd_sec;
  79         int             bd_flags;
  80 #define BD_MODEINT13    0x0000
  81 #define BD_MODEEDD1     0x0001
  82 #define BD_MODEEDD3     0x0002
  83 #define BD_MODEMASK     0x0003
  84 #define BD_FLOPPY       0x0004
  85         int             bd_type;        /* BIOS 'drive type' (floppy only) */
  86         uint16_t        bd_sectorsize;  /* Sector size */
  87         uint64_t        bd_sectors;     /* Disk size */
  88         int             bd_open;        /* reference counter */
  89         void            *bd_bcache;     /* buffer cache data */
  90 } bdinfo [MAXBDDEV];
  91 static int nbdinfo = 0;
  92
  93 #define BD(dev)         (bdinfo[(dev)->dd.d_unit])
  94
  95 static void bd_io_workaround(struct disk_devdesc *dev);
  96
  97 static int bd_read(struct disk_devdesc *dev, daddr_t dblk, int blks,
  98     caddr_t dest);
  99 static int bd_write(struct disk_devdesc *dev, daddr_t dblk, int blks,
 100     caddr_t dest);
 101 static int bd_int13probe(struct bdinfo *bd);
 102
 103 static int bd_init(void);
 104 static int bd_strategy(void *devdata, int flag, daddr_t dblk, size_t size,
 105     char *buf, size_t *rsize);
 106 static int bd_realstrategy(void *devdata, int flag, daddr_t dblk, size_t size,
 107     char *buf, size_t *rsize);
 108 static int bd_open(struct open_file *f, ...);
 109 static int bd_close(struct open_file *f);
 110 static int bd_ioctl(struct open_file *f, u_long cmd, void *data);
 111 static int bd_print(int verbose);
 112
 113 struct devsw biosdisk = {
 114         "disk",
 115         DEVT_DISK,
 116         bd_init,
 117         bd_strategy,
 118         bd_open,
 119         bd_close,
 120         bd_ioctl,
 121         bd_print,
 122         NULL
 123 };
 124
 125 /*
 126  * Translate between BIOS device numbers and our private unit numbers.
 127  */
 128 int
 129 bd_bios2unit(int biosdev)
 130 {
 131         int i;
 132
 133         DEBUG("looking for bios device 0x%x", biosdev);
 134         for (i = 0; i < nbdinfo; i++) {
 135                 DEBUG("bd unit %d is BIOS device 0x%x", i, bdinfo[i].bd_unit);
 136                 if (bdinfo[i].bd_unit == biosdev)
 137                         return (i);
 138         }
 139         return (-1);
 140 }
 141
 142 int
 143 bd_unit2bios(int unit)
 144 {
 145
 146         if ((unit >= 0) && (unit < nbdinfo))
 147                 return (bdinfo[unit].bd_unit);
 148         return (-1);
 149 }
 150
 151 /*
 152  * Quiz the BIOS for disk devices, save a little info about them.
 153  */
 154 static int
 155 bd_init(void)
 156 {
 157         int base, unit, nfd = 0;
 158
 159         /* sequence 0, 0x80 */
 160         for (base = 0; base <= 0x80; base += 0x80) {
 161                 for (unit = base; (nbdinfo < MAXBDDEV); unit++) {
 162 #ifndef VIRTUALBOX
 163                         /*
 164                          * Check the BIOS equipment list for number
 165                          * of fixed disks.
 166                          */
 167                         if (base == 0x80 &&
 168                             (nfd >= *(unsigned char *)PTOV(BIOS_NUMDRIVES)))
 169                                 break;
 170 #endif
 171                         bdinfo[nbdinfo].bd_open = 0;
 172                         bdinfo[nbdinfo].bd_bcache = NULL;
 173                         bdinfo[nbdinfo].bd_unit = unit;
 174                         bdinfo[nbdinfo].bd_flags = unit < 0x80 ? BD_FLOPPY: 0;
 175                         if (!bd_int13probe(&bdinfo[nbdinfo]))
 176                                 break;
 177
 178                         /* XXX we need "disk aliases" to make this simpler */
 179                         printf("BIOS drive %c: is disk%d\n", (unit < 0x80) ?
 180                             ('A' + unit): ('C' + unit - 0x80), nbdinfo);
 181                         nbdinfo++;
 182                         if (base == 0x80)
 183                                 nfd++;
 184                 }
 185         }
 186         bcache_add_dev(nbdinfo);
 187         return (0);
 188 }
 189
 190 /*
 191  * Try to detect a device supported by the legacy int13 BIOS
 192  */
 193 static int
 194 bd_int13probe(struct bdinfo *bd)
 195 {
 196         struct edd_params params;
 197         int ret = 1;    /* assume success */
 198
 199         v86.ctl = V86_FLAGS;
 200         v86.addr = 0x13;
 201         v86.eax = 0x800;
 202         v86.edx = bd->bd_unit;
 203         v86int();
 204
 205         /* Don't error out if we get bad sector number, try EDD as well */
 206         if (V86_CY(v86.efl) ||  /* carry set */
 207             (v86.edx & 0xff) <= (unsigned)(bd->bd_unit & 0x7f)) /* unit # bad */
 208                 return (0);     /* skip device */
 209
 210         if ((v86.ecx & 0x3f) == 0)      /* absurd sector number */
 211                 ret = 0;        /* set error */
 212
 213         /* Convert max cyl # -> # of cylinders */
 214         bd->bd_cyl = ((v86.ecx & 0xc0) << 2) + ((v86.ecx & 0xff00) >> 8) + 1;
 215         /* Convert max head # -> # of heads */
 216         bd->bd_hds = ((v86.edx & 0xff00) >> 8) + 1;
 217         bd->bd_sec = v86.ecx & 0x3f;
 218         bd->bd_type = v86.ebx & 0xff;
 219         bd->bd_flags |= BD_MODEINT13;
 220
 221         /* Calculate sectors count from the geometry */
 222         bd->bd_sectors = bd->bd_cyl * bd->bd_hds * bd->bd_sec;
 223         bd->bd_sectorsize = BIOSDISK_SECSIZE;
 224         DEBUG("unit 0x%x geometry %d/%d/%d", bd->bd_unit, bd->bd_cyl,
 225             bd->bd_hds, bd->bd_sec);
 226
 227         /* Determine if we can use EDD with this device. */
 228         v86.ctl = V86_FLAGS;
 229         v86.addr = 0x13;
 230         v86.eax = 0x4100;
 231         v86.edx = bd->bd_unit;
 232         v86.ebx = 0x55aa;
 233         v86int();
 234         if (V86_CY(v86.efl) ||  /* carry set */
 235             (v86.ebx & 0xffff) != 0xaa55 || /* signature */
 236             (v86.ecx & EDD_INTERFACE_FIXED_DISK) == 0)
 237                 return (ret);   /* return code from int13 AH=08 */
 238
 239         /* EDD supported */
 240         bd->bd_flags |= BD_MODEEDD1;
 241         if ((v86.eax & 0xff00) >= 0x3000)
 242                 bd->bd_flags |= BD_MODEEDD3;
 243         /* Get disk params */
 244         params.len = sizeof(struct edd_params);
 245         v86.ctl = V86_FLAGS;
 246         v86.addr = 0x13;
 247         v86.eax = 0x4800;
 248         v86.edx = bd->bd_unit;
 249         v86.ds = VTOPSEG(&params);
 250         v86.esi = VTOPOFF(&params);
 251         v86int();
 252         if (!V86_CY(v86.efl)) {
 253                 uint64_t total;
 254
 255                 /*
 256                  * Sector size must be a multiple of 512 bytes.
 257                  * An alternate test would be to check power of 2,
 258                  * powerof2(params.sector_size).
 259                  */
 260                 if (params.sector_size % BIOSDISK_SECSIZE)
 261                         bd->bd_sectorsize = BIOSDISK_SECSIZE;
 262                 else
 263                         bd->bd_sectorsize = params.sector_size;
 264
 265                 total = bd->bd_sectorsize * params.sectors;
 266                 if (params.sectors != 0) {
 267                         /* Only update if we did not overflow. */
 268                         if (total > params.sectors)
 269                                 bd->bd_sectors = params.sectors;
 270                 }
 271
 272                 total = (uint64_t)params.cylinders *
 273                     params.heads * params.sectors_per_track;
 274                 if (total > 0 && bd->bd_sectors > total)
 275                         bd->bd_sectors = total;
 276
 277                 ret = 1;
 278         }
 279         DEBUG("unit 0x%x flags %x, sectors %llu, sectorsize %u",
 280             bd->bd_unit, bd->bd_flags, bd->bd_sectors, bd->bd_sectorsize);
 281         return (ret);
 282 }
 283
 284 /*
 285  * Print information about disks
 286  */
 287 static int
 288 bd_print(int verbose)
 289 {
 290         static char line[80];
 291         struct disk_devdesc dev;
 292         int i, ret = 0;
 293
 294         if (nbdinfo == 0)
 295                 return (0);
 296
 297         printf("%s devices:", biosdisk.dv_name);
 298         if ((ret = pager_output("\n")) != 0)
 299                 return (ret);
 300
 301         for (i = 0; i < nbdinfo; i++) {
 302                 snprintf(line, sizeof(line),
 303                     "    disk%d:   BIOS drive %c (%ju X %u):\n", i,
 304                     (bdinfo[i].bd_unit < 0x80) ? ('A' + bdinfo[i].bd_unit):
 305                     ('C' + bdinfo[i].bd_unit - 0x80),
 306                     (uintmax_t)bdinfo[i].bd_sectors,
 307                     bdinfo[i].bd_sectorsize);
 308                 if ((ret = pager_output(line)) != 0)
 309                         break;
 310                 dev.dd.d_dev = &biosdisk;
 311                 dev.dd.d_unit = i;
 312                 dev.d_slice = -1;
 313                 dev.d_partition = -1;
 314                 if (disk_open(&dev,
 315                     bdinfo[i].bd_sectorsize * bdinfo[i].bd_sectors,
 316                     bdinfo[i].bd_sectorsize) == 0) {
 317                         snprintf(line, sizeof(line), "    disk%d", i);
 318                         ret = disk_print(&dev, line, verbose);
 319                         disk_close(&dev);
 320                         if (ret != 0)
 321                                 return (ret);
 322                 }
 323         }
 324         return (ret);
 325 }
 326
 327 /*
 328  * Attempt to open the disk described by (dev) for use by (f).
 329  *
 330  * Note that the philosophy here is "give them exactly what
 331  * they ask for".  This is necessary because being too "smart"
 332  * about what the user might want leads to complications.
 333  * (eg. given no slice or partition value, with a disk that is
 334  *  sliced - are they after the first BSD slice, or the DOS
 335  *  slice before it?)
 336  */
 337 static int
 338 bd_open(struct open_file *f, ...)
 339 {
 340         struct disk_devdesc *dev;
 341         struct disk_devdesc disk;
 342         va_list ap;
 343         uint64_t size;
 344         int rc;
 345
 346         va_start(ap, f);
 347         dev = va_arg(ap, struct disk_devdesc *);
 348         va_end(ap);
 349
 350         if (dev->dd.d_unit < 0 || dev->dd.d_unit >= nbdinfo)
 351                 return (EIO);
 352         BD(dev).bd_open++;
 353         if (BD(dev).bd_bcache == NULL)
 354             BD(dev).bd_bcache = bcache_allocate();
 355
 356         /*
 357          * Read disk size from partition.
 358          * This is needed to work around buggy BIOS systems returning
 359          * wrong (truncated) disk media size.
 360          * During bd_probe() we tested if the mulitplication of bd_sectors
 361          * would overflow so it should be safe to perform here.
 362          */
 363         disk.dd.d_dev = dev->dd.d_dev;
 364         disk.dd.d_unit = dev->dd.d_unit;
 365         disk.d_slice = -1;
 366         disk.d_partition = -1;
 367         disk.d_offset = 0;
 368
 369         if (disk_open(&disk, BD(dev).bd_sectors * BD(dev).bd_sectorsize,
 370             BD(dev).bd_sectorsize) == 0) {
 371
 372                 if (disk_ioctl(&disk, DIOCGMEDIASIZE, &size) == 0) {
 373                         size /= BD(dev).bd_sectorsize;
 374                         if (size > BD(dev).bd_sectors)
 375                                 BD(dev).bd_sectors = size;
 376                 }
 377                 disk_close(&disk);
 378         }
 379
 380         rc = disk_open(dev, BD(dev).bd_sectors * BD(dev).bd_sectorsize,
 381             BD(dev).bd_sectorsize);
 382         if (rc != 0) {
 383                 BD(dev).bd_open--;
 384                 if (BD(dev).bd_open == 0) {
 385                         bcache_free(BD(dev).bd_bcache);
 386                         BD(dev).bd_bcache = NULL;
 387                 }
 388         }
 389
 390         return (rc);
 391 }
 392
 393 static int
 394 bd_close(struct open_file *f)
 395 {
 396         struct disk_devdesc *dev;
 397
 398         dev = (struct disk_devdesc *)f->f_devdata;
 399         BD(dev).bd_open--;
 400         if (BD(dev).bd_open == 0) {
 401             bcache_free(BD(dev).bd_bcache);
 402             BD(dev).bd_bcache = NULL;
 403         }
 404         return (disk_close(dev));
 405 }
 406
 407 static int
 408 bd_ioctl(struct open_file *f, u_long cmd, void *data)
 409 {
 410         struct disk_devdesc *dev;
 411         int rc;
 412
 413         dev = (struct disk_devdesc *)f->f_devdata;
 414
 415         rc = disk_ioctl(dev, cmd, data);
 416         if (rc != ENOTTY)
 417                 return (rc);
 418
 419         switch (cmd) {
 420         case DIOCGSECTORSIZE:
 421                 *(uint32_t *)data = BD(dev).bd_sectorsize;
 422                 break;
 423         case DIOCGMEDIASIZE:
 424                 *(uint64_t *)data = BD(dev).bd_sectors * BD(dev).bd_sectorsize;
 425                 break;
 426         default:
 427                 return (ENOTTY);
 428         }
 429         return (0);
 430 }
 431
 432 static int
 433 bd_strategy(void *devdata, int rw, daddr_t dblk, size_t size,
 434     char *buf, size_t *rsize)
 435 {
 436         struct bcache_devdata bcd;
 437         struct disk_devdesc *dev;
 438
 439         dev = (struct disk_devdesc *)devdata;
 440         bcd.dv_strategy = bd_realstrategy;
 441         bcd.dv_devdata = devdata;
 442         bcd.dv_cache = BD(dev).bd_bcache;
 443         return (bcache_strategy(&bcd, rw, dblk + dev->d_offset, size,
 444             buf, rsize));
 445 }
 446
 447 static int
 448 bd_realstrategy(void *devdata, int rw, daddr_t dblk, size_t size,
 449     char *buf, size_t *rsize)
 450 {
 451         struct disk_devdesc *dev = (struct disk_devdesc *)devdata;
 452         uint64_t                disk_blocks;
 453         int                     blks, rc;
 454 #ifdef BD_SUPPORT_FRAGS /* XXX: sector size */
 455         char            fragbuf[BIOSDISK_SECSIZE];
 456         size_t          fragsize;
 457
 458         fragsize = size % BIOSDISK_SECSIZE;
 459 #else
 460         if (size % BD(dev).bd_sectorsize) {
 461                 panic("bd_strategy: %d bytes I/O not multiple of block size",
 462                     size);
 463         }
 464 #endif
 465
 466         DEBUG("open_disk %p", dev);
 467
 468         /*
 469          * Check the value of the size argument. We do have quite small
 470          * heap (64MB), but we do not know good upper limit, so we check against
 471          * INT_MAX here. This will also protect us against possible overflows
 472          * while translating block count to bytes.
 473          */
 474         if (size > INT_MAX) {
 475                 DEBUG("too large read: %zu bytes", size);
 476                 return (EIO);
 477         }
 478
 479         blks = size / BD(dev).bd_sectorsize;
 480         if (dblk > dblk + blks)
 481                 return (EIO);
 482
 483         if (rsize)
 484                 *rsize = 0;
 485
 486         /*
 487          * Get disk blocks, this value is either for whole disk or for
 488          * partition.
 489          */
 490         if (disk_ioctl(dev, DIOCGMEDIASIZE, &disk_blocks) == 0) {
 491                 /* DIOCGMEDIASIZE returns bytes. */
 492                 disk_blocks /= BD(dev).bd_sectorsize;
 493         } else {
 494                 /* We should not get here. Just try to survive. */
 495                 disk_blocks = BD(dev).bd_sectors - dev->d_offset;
 496         }
 497
 498         /* Validate source block address. */
 499         if (dblk < dev->d_offset || dblk >= dev->d_offset + disk_blocks)
 500                 return (EIO);
 501
 502         /*
 503          * Truncate if we are crossing disk or partition end.
 504          */
 505         if (dblk + blks >= dev->d_offset + disk_blocks) {
 506                 blks = dev->d_offset + disk_blocks - dblk;
 507                 size = blks * BD(dev).bd_sectorsize;
 508                 DEBUG("short read %d", blks);
 509         }
 510
 511         switch (rw & F_MASK) {
 512         case F_READ:
 513                 DEBUG("read %d from %lld to %p", blks, dblk, buf);
 514
 515                 if (blks && (rc = bd_read(dev, dblk, blks, buf))) {
 516                         /* Filter out floppy controller errors */
 517                         if (BD(dev).bd_flags != BD_FLOPPY || rc != 0x20) {
 518                                 printf("read %d from %lld to %p, error: 0x%x\n",
 519                                     blks, dblk, buf, rc);
 520                         }
 521                         return (EIO);
 522                 }
 523 #ifdef BD_SUPPORT_FRAGS /* XXX: sector size */
 524                 DEBUG("bd_strategy: frag read %d from %d+%d to %p",
 525                     fragsize, dblk, blks, buf + (blks * BIOSDISK_SECSIZE));
 526                 if (fragsize && bd_read(od, dblk + blks, 1, fragsize)) {
 527                         DEBUG("frag read error");
 528                         return (EIO);
 529                 }
 530                 bcopy(fragbuf, buf + (blks * BIOSDISK_SECSIZE), fragsize);
 531 #endif
 532                 break;
 533         case F_WRITE :
 534                 DEBUG("write %d from %lld to %p", blks, dblk, buf);
 535
 536                 if (blks && bd_write(dev, dblk, blks, buf)) {
 537                         DEBUG("write error");
 538                         return (EIO);
 539                 }
 540 #ifdef BD_SUPPORT_FRAGS
 541                 if (fragsize) {
 542                         DEBUG("Attempted to write a frag");
 543                         return (EIO);
 544                 }
 545 #endif
 546                 break;
 547         default:
 548                 /* DO NOTHING */
 549                 return (EROFS);
 550         }
 551
 552         if (rsize)
 553                 *rsize = size;
 554         return (0);
 555 }
 556
 557 static int
 558 bd_edd_io(struct disk_devdesc *dev, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest,
 559     int dowrite)
 560 {
 561         static struct edd_packet packet;
 562
 563         packet.len = sizeof(struct edd_packet);
 564         packet.count = blks;
 565         packet.off = VTOPOFF(dest);
 566         packet.seg = VTOPSEG(dest);
 567         packet.lba = dblk;
 568         v86.ctl = V86_FLAGS;
 569         v86.addr = 0x13;
 570         /* Should we Write with verify ?? 0x4302 ? */
 571         if (dowrite)
 572                 v86.eax = 0x4300;
 573         else
 574                 v86.eax = 0x4200;
 575         v86.edx = BD(dev).bd_unit;
 576         v86.ds = VTOPSEG(&packet);
 577         v86.esi = VTOPOFF(&packet);
 578         v86int();
 579         if (V86_CY(v86.efl))
 580                 return (v86.eax >> 8);
 581         return (0);
 582 }
 583
 584 static int
 585 bd_chs_io(struct disk_devdesc *dev, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest,
 586     int dowrite)
 587 {
 588         uint32_t x, bpc, cyl, hd, sec;
 589
 590         bpc = BD(dev).bd_sec * BD(dev).bd_hds;  /* blocks per cylinder */
 591         x = dblk;
 592         cyl = x / bpc;                  /* block # / blocks per cylinder */
 593         x %= bpc;                               /* block offset into cylinder */
 594         hd = x / BD(dev).bd_sec;                /* offset / blocks per track */
 595         sec = x % BD(dev).bd_sec;               /* offset into track */
 596
 597         /* correct sector number for 1-based BIOS numbering */
 598         sec++;
 599
 600         if (cyl > 1023) {
 601                 /* CHS doesn't support cylinders > 1023. */
 602                 return (1);
 603         }
 604
 605         v86.ctl = V86_FLAGS;
 606         v86.addr = 0x13;
 607         if (dowrite)
 608                 v86.eax = 0x300 | blks;
 609         else
 610                 v86.eax = 0x200 | blks;
 611         v86.ecx = ((cyl & 0xff) << 8) | ((cyl & 0x300) >> 2) | sec;
 612         v86.edx = (hd << 8) | BD(dev).bd_unit;
 613         v86.es = VTOPSEG(dest);
 614         v86.ebx = VTOPOFF(dest);
 615         v86int();
 616         if (V86_CY(v86.efl))
 617                 return (v86.eax >> 8);
 618         return (0);
 619 }
 620
 621 static void
 622 bd_io_workaround(struct disk_devdesc *dev)
 623 {
 624         uint8_t buf[8 * 1024];
 625
 626         bd_edd_io(dev, 0xffffffff, 1, (caddr_t)buf, 0);
 627 }
 628
 629
 630 static int
 631 bd_io(struct disk_devdesc *dev, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest,
 632     int dowrite)
 633 {
 634         u_int   x, sec, result, resid, retry, maxfer;
 635         caddr_t p, xp, bbuf;
 636
 637         /* Just in case some idiot actually tries to read/write -1 blocks... */
 638         if (blks < 0)
 639                 return (-1);
 640
 641         resid = blks;
 642         p = dest;
 643
 644         /*
 645          * Workaround for a problem with some HP ProLiant BIOS failing to work
 646          * out the boot disk after installation. hrs and kuriyama discovered
 647          * this problem with an HP ProLiant DL320e Gen 8 with a 3TB HDD, and
 648          * discovered that an int13h call seems to cause a buffer overrun in
 649          * the bios. The problem is alleviated by doing an extra read before
 650          * the buggy read. It is not immediately known whether other models
 651          * are similarly affected.
 652          */
 653         if (dblk >= 0x100000000)
 654                 bd_io_workaround(dev);
 655
 656         /* Decide whether we have to bounce */
 657         if (VTOP(dest) >> 20 != 0 || (BD(dev).bd_unit < 0x80 &&
 658             (VTOP(dest) >> 16) !=
 659             (VTOP(dest + blks * BD(dev).bd_sectorsize) >> 16))) {
 660
 661                 /*
 662                  * There is a 64k physical boundary somewhere in the
 663                  * destination buffer, or the destination buffer is above
 664                  * first 1MB of physical memory so we have to arrange a
 665                  * suitable bounce buffer.  Allocate a buffer twice as large
 666                  * as we need to.  Use the bottom half unless there is a break
 667                  * there, in which case we use the top half.
 668                  */
 669                 x = V86_IO_BUFFER_SIZE / BD(dev).bd_sectorsize;
 670                 x = min(x, (unsigned)blks);
 671                 bbuf = PTOV(V86_IO_BUFFER);
 672                 maxfer = x;     /* limit transfers to bounce region size */
 673         } else {
 674                 bbuf = NULL;
 675                 maxfer = 0;
 676         }
 677
 678         while (resid > 0) {
 679                 /*
 680                  * Play it safe and don't cross track boundaries.
 681                  * (XXX this is probably unnecessary)
 682                  */
 683                 sec = dblk % BD(dev).bd_sec;    /* offset into track */
 684                 x = min(BD(dev).bd_sec - sec, resid);
 685                 if (maxfer > 0)
 686                         x = min(x, maxfer);             /* fit bounce buffer */
 687
 688                 /* where do we transfer to? */
 689                 xp = bbuf == NULL ? p : bbuf;
 690
 691                 /*
 692                  * Put your Data In, Put your Data out,
 693                  * Put your Data In, and shake it all about
 694                  */
 695                 if (dowrite && bbuf != NULL)
 696                         bcopy(p, bbuf, x * BD(dev).bd_sectorsize);
 697
 698                 /*
 699                  * Loop retrying the operation a couple of times.  The BIOS
 700                  * may also retry.
 701                  */
 702                 for (retry = 0; retry < 3; retry++) {
 703                         /* if retrying, reset the drive */
 704                         if (retry > 0) {
 705                                 v86.ctl = V86_FLAGS;
 706                                 v86.addr = 0x13;
 707                                 v86.eax = 0;
 708                                 v86.edx = BD(dev).bd_unit;
 709                                 v86int();
 710                         }
 711
 712                         if (BD(dev).bd_flags & BD_MODEEDD1)
 713                                 result = bd_edd_io(dev, dblk, x, xp, dowrite);
 714                         else
 715                                 result = bd_chs_io(dev, dblk, x, xp, dowrite);
 716                         if (result == 0)
 717                                 break;
 718                 }
 719
 720                 if (dowrite)
 721                         DEBUG("Write %d sector(s) from %p (0x%x) to %lld %s", x,
 722                             p, VTOP(p), dblk, result ? "failed" : "ok");
 723                 else
 724                         DEBUG("Read %d sector(s) from %lld to %p (0x%x) %s", x,
 725                             dblk, p, VTOP(p), result ? "failed" : "ok");
 726                 if (result) {
 727                         return (result);
 728                 }
 729                 if (!dowrite && bbuf != NULL)
 730                         bcopy(bbuf, p, x * BD(dev).bd_sectorsize);
 731                 p += (x * BD(dev).bd_sectorsize);
 732                 dblk += x;
 733                 resid -= x;
 734         }
 735
 736         return (0);
 737 }
 738
 739 static int
 740 bd_read(struct disk_devdesc *dev, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest)
 741 {
 742
 743         return (bd_io(dev, dblk, blks, dest, 0));
 744 }
 745
 746 static int
 747 bd_write(struct disk_devdesc *dev, daddr_t dblk, int blks, caddr_t dest)
 748 {
 749
 750         return (bd_io(dev, dblk, blks, dest, 1));
 751 }
 752
 753 /*
 754  * Return the BIOS geometry of a given "fixed drive" in a format
 755  * suitable for the legacy bootinfo structure.  Since the kernel is
 756  * expecting raw int 0x13/0x8 values for N_BIOS_GEOM drives, we
 757  * prefer to get the information directly, rather than rely on being
 758  * able to put it together from information already maintained for
 759  * different purposes and for a probably different number of drives.
 760  *
 761  * For valid drives, the geometry is expected in the format (31..0)
 762  * "000000cc cccccccc hhhhhhhh 00ssssss"; and invalid drives are
 763  * indicated by returning the geometry of a "1.2M" PC-format floppy
 764  * disk.  And, incidentally, what is returned is not the geometry as
 765  * such but the highest valid cylinder, head, and sector numbers.
 766  */
 767 uint32_t
 768 bd_getbigeom(int bunit)
 769 {
 770
 771         v86.ctl = V86_FLAGS;
 772         v86.addr = 0x13;
 773         v86.eax = 0x800;
 774         v86.edx = 0x80 + bunit;
 775         v86int();
 776         if (V86_CY(v86.efl))
 777                 return (0x4f010f);
 778         return (((v86.ecx & 0xc0) << 18) | ((v86.ecx & 0xff00) << 8) |
 779             (v86.edx & 0xff00) | (v86.ecx & 0x3f));
 780 }
 781
 782 /*
 783  * Return a suitable dev_t value for (dev).
 784  *
 785  * In the case where it looks like (dev) is a SCSI disk, we allow the number of
 786  * IDE disks to be specified in $num_ide_disks.  There should be a Better Way.
 787  */
 788 int
 789 bd_getdev(struct i386_devdesc *d)
 790 {
 791         struct disk_devdesc *dev;
 792         int     biosdev;
 793         int     major;
 794         int     rootdev;
 795         char    *nip, *cp;
 796         int     i, unit;
 797
 798         dev = (struct disk_devdesc *)d;
 799         biosdev = bd_unit2bios(dev->dd.d_unit);
 800         DEBUG("unit %d BIOS device %d", dev->dd.d_unit, biosdev);
 801         if (biosdev == -1)                      /* not a BIOS device */
 802                 return (-1);
 803         if (disk_open(dev, BD(dev).bd_sectors * BD(dev).bd_sectorsize,
 804             BD(dev).bd_sectorsize) != 0)        /* oops, not a viable device */
 805                 return (-1);
 806         else
 807                 disk_close(dev);
 808
 809         if (biosdev < 0x80) {
 810                 /* floppy (or emulated floppy) or ATAPI device */
 811                 if (bdinfo[dev->dd.d_unit].bd_type == DT_ATAPI) {
 812                         /* is an ATAPI disk */
 813                         major = WFDMAJOR;
 814                 } else {
 815                         /* is a floppy disk */
 816                         major = FDMAJOR;
 817                 }
 818         } else {
 819                 /* assume an IDE disk */
 820                 major = WDMAJOR;
 821         }
 822         /* default root disk unit number */
 823         unit = biosdev & 0x7f;
 824
 825         /* XXX a better kludge to set the root disk unit number */
 826         if ((nip = getenv("root_disk_unit")) != NULL) {
 827                 i = strtol(nip, &cp, 0);
 828                 /* check for parse error */
 829                 if ((cp != nip) && (*cp == 0))
 830                         unit = i;
 831         }
 832
 833         rootdev = MAKEBOOTDEV(major, dev->d_slice + 1, unit, dev->d_partition);
 834         DEBUG("dev is 0x%x\n", rootdev);
 835         return (rootdev);
 836 }